12. Значение металлов и металлических материалов в общественном производстве. Особенности свойств металлов. Классификация черных и цветных металлов. Кристаллизация металлов.

Металлургия – это наука о технолог мет, занимается изуч способов произ-ва мет и сплавов. Металловед – наука, изуч строение, св-ва мет и сплавов, в зависим от их состава и технолог получ. Особенность использ мет явл тот факт, что сырьевая боза для их получения на данный момент неограниченна, технология их произ-ва также не сложна.

Мет – это непрозрачные, твердые при комнатной температ (искл. ртуть) тела, отлич-ся характерным мет блеском, ковкостью, высокой тепло- и электропроводностью.

Ососбенность мет состоит в том, что: 1.облад высокой тепло- и электропроводностью, 2.положит температ коэфф электросопротивляемости, 3.обладают термоэлектрон эмиссией – способ-ю излучать электроны принагреве, 4.мет обладают хорошей отражат способ-ю, 5.мет обладают повыш способностью к пластич деформации.

Все мет материалы делят на: -простые мет, -мет сплавы (это мат-лы, хим состав кот представ собой сочет двух мет или немеет+мет).

Качественное и кол-ое соотнош сплавов таково, что в целом они сохран хар-ки мет св-в. Св-ва мет зависят от их хим состава, от числа входящих в них мет и немеет. Достоинсвом сплавов явл то, что они обладают знач лучшими физико-мех показателем св-в, по сравн с чистыми мет, получ сплавы дешевле чист мет.

Классифик мет на 2 большие группы:

1-черные мет 2-цветн мет

(1) относ железо и сплавы на его основе, содерж углерод и во многих случаях др спец введенные лег Эл-ты. Чугун – это железоуглерод-ый сплав с содерж свыше 2,14%. Сталь - это это железоуглерод-ый сплав с содерж до 2,14%. постояными примесями в чугунах и сталях явл марганец и кремний, фосфор и сера.

(2) все остальные мет и их сплавы, основой кот не явл железо. Их делят на след группы: 1 –легкие мет-алюм, магний, титан, литий, беррилий, кот имеют более низкую относ плот-ть, чем у Fe; 2 –тяжел мет- медь, никель, кобальт, относ плот-ть выше, чем у Fe и температ плав достаточно высока; 3 –тяжелые легкоплавкие – цинк, свинец, олово, кадмий, имеют высокую относ плот-ть, но температ пла ниже, чем у Fe; 4 - благородные мет.

Дополнит-но выделяют: тугоплавкие, урановые мет, редкоземельные и щелочноземельные мет.

Все св-ва мет и сплавов делят на: химич, физич, мех-ие, технолог, эксплуатац-ые (корроз стойкость, хладостойкость, жаропрочность – способ сплава сохран мех св-ва при повыш температ, жаростойкость – способ-ть мет сопротив-ся окисл в газовой среде).

Все тверд тела делятся на: 1- аморфные, 2 – кристаллич.

В (1) атомы располаг хаотично, т.е. беспорядочно (стекло, клей).

В (2) атомы располаг в строго определенном порядке с опр геометрич зависимостью. Все мет и сплавы имеют (2) стоение. Если атомы мет мысленно соед линиями, то получ-ся правильная геометрич система – кристаллич решетка.

Порядок располож атомов в пространст кристаллич решетке может быть разным, однако выделяют: 1.кубическая-объемноцентрированная (9 атомов), 2.кубическая-гранецентрированная (14), 3.гексоганальная (17). Атомы мет образ кристаллич решетку благодаря налич мет связи. В узлах крист решетки располаг +но заряженные ионы, удерживающ на опр расстоянии свободные электроны – этим и объясн электро- и теплопроводность. Характерные признаки мет обусловлены их внутренним строением.

Расстояние между атомами в крист реш, измер в различн направ, а также плотность – неодинаковы, значит и св-ва кристаллов по разным напра в разные. Неодинаковость св-в мет материалов наз-ся анизотропией.

Аморфные тела отлич-ся хаотичным располож атомов в прост-ве, поэтому плот-ть атомов в различн направлениях одинаковы, они изотропны.

В жидком мет при повыш-х температ атомы нах-ся в беспоряд-м движении. Правильное кристаллич строение они приобрет в проц затвердевания, т.е. при переходе из жид состояния в тв. Проц образ кристалл при переходе из жид сост в тв наз-ся первичной кристаллиз.

Если же кристаллич строение мет измен в тв сост, при повыш температ, то такой проц наз-ся вторичной кристаллиз или полиморфизмом или аллотропией. Сущ-ие одного и того же мет в различн кристаллич реш в зависимости от температ наз-ся аллотропией.