2. Класифікація металів і сплаві на їх основі

Чисті метали у виробництві товарів застосовуються рідко, тому що вони дорогі або не володіють необхідними властивостями. Тому у виробництві товарів народного споживання переважно використовують металеві сплави.

Сплав – це метал, що складається з двох і більше елементів (компонентів), при цьому один з компонентів повинен бути металом, щоб забезпечити сплаву металеві властивості.

Для виробництва товарів застосовують чорні (залізні) і кольорові метали і сплави.

До чорних металів належать: технічне залізо, чавун, сталь, хром, марганець.

Залізо один з найпоширеніших елементів, але має невисокі механічні властивості, хоча характеризується високою практичністю, в’язкістю.

До складу чавуну входять також кремній, марганець, фосфор, сірка в різних пропорціях.

У доменному виробництві виплавляють три види чавунів – переробний, ливарний, спеціальний (феросплави).

Переробний чавун призначений для сталеплавильного виробництва, виготовляють марок П1 і П2; для ливарного виробництва – марок ПЛ1, ПЛ2, ПЛ3; фосфорний – марок ПФ1, ПФ2, ПФ3.

Ливарний чавун використовують для виробництва машинобудівних ливарних чавунів. Маркується літерою Л і числом, які показують вміст кремнію – Л1, Л2, Л3, Л4, Л5, Л6, Л7.

Машинобудівні ливарні чавуни ділять на:

• сірі чавуни – 8 марок СЧ;

• високоміцні чавуни – умовне позначення ВЧ;

• ковкі чавуни – умовне позначення ЧВГ.

Спеціальні чавуни або феросплави використовують при виплавці сталі як спеціальні домішки марки МпС.

Сталь одержують шляхом переплавлення білого чавуну. Для виготовлення метало господарських товарів застосовують вуглецеву сталь, що являє собою сплав заліза з вуглецем (до 2%) та домішками. Залежно від кількості вуглецю сталь поділяють на конструкційну та інструментальну.

Конструкційна сталь містить до 0,7% вуглецю. Вона характеризується високою міцністю, в’язкістю, легко обробляється. З неї виготовляють посуд, замки тощо (марки Ст).

Інструментальна сталь містить 0,6-1,4% вуглецю, тому вона характеризується більшою твердістю, зносостійкістю. З неї виготовляють інструменти, ножі, ножиці (марки У7, У8, У8А, У10, У12, У13).

Вуглецева сталь характеризується низькою корозійною стійкістю. Цьому можна запобігти, якщо додати легуючі компоненти (хром, нікель, вольфрам).

Леговані сталі мають більш високу твердість, міцність, не піддаються корозії, але на відміну від вуглецевих сталей є більш дорогими і важко обробляються.

Конструкційні леговані столі застосовують для виготовлення зубчастих коліс, ресор, підшипників, пружин, у будівництві, судно- та вагонобудуванні

Інструментальні леговані столі використовують для виготовлення різальних інструментів по металу, по виготовлення різальних інструментів по металу, по дереву.

Кольорові метали і сплави широко застосовуються в різних галузях завдяки своїм властивостям, таким як:

• низька щільність;

• висока тепло- і електропровідність;

• корозійна стійкість.

Значення кольорових металів весь час підвищується, тому що розвиваються такі галузі, як електроніка, ракетобудування, атомна енергетика, швидкісна авіація, медицина, харчова промисловість. Найширшого використання набули такі метали, як мідь, алюміній, цинк, хром, нікель, олово.

Алюміній - легкий, срібно-білого кольору метал, володіє високо пластичністю, електропровідністю, корозійною стійкістю (за рахунок тонкої міцної окісної плівки).

Обробляють будь-яким методом. Використовують при виготовленні проводів, посуду, столових приборів.

Розрізняють:

сплав первинний;

сплав вторинний;

Дюралюміній - первинний деформуючий сплав з алюмінію з міддю, марганцем, магнієм. Виготовляють трубки, листки, прутки.

Силуміни - первинні миттєві сплави алюмінію з кремнієм, марганцем, міддю. Хороші литтєві та механічні властивості. Виготовляють: посуд, м’ясорубки, шинковки, деталі машин.

Вторинні сплави – виготовляють переплавленням лому, відходів, браку. Поверхня має шершаву структуру поверхні, таким способом виготовляють горщики, сковороди.

Мідь - важкий метал рожево-червоного кольору. Має високу пластичність, електро- і теплопровідність, корозійну стійкість. У чистому вигляді мідь використовують для виготовлення шнурів, проводів, трубок.

Для виготовлення господарських товарів використовують сплави міді: латунь, мельхіор, нейзильбер, бронзу.

Латунь - сплав міді з цинком жовтуватого кольору. Більш висока ніж у міді міцність, пластичність, твердість.

Мельхіор - сплав міді з нікелем сріблястого кольору. Має високу корозійну стійкість. Гарно обробляється штампуванням.

Нейзильберг - сплав міді з нікелем, цинком білого кольору з синюватим відтінком. Має високу міцність, корозійну стійкість.

Бронза – сплав міді з оловом, алюмінієм.

Латунь, мельхіор, нейзильбер застосовують при виготовленні посуду, столових приборів, ювелірних виробів.

Нікель - пластичний, срібно-білий метал з високою щільністю, температурою, плавлення, корозійною стійкістю.

Хром - твердий, срібно-сталевого кольору з синюватим відтінком, хімічно малоактивний.

Нікель і хром використовують для гальванічних покрить (захисту від корозії, легірування сплавів (ніхром, фехроль, хромоль).

Цинк – метал білого кольору. Використовується переважно для оцинкування листової сталі, труб, посуду.