Глава III металлы и металлоизделия § 1. Основы металловедения и термообработки металлов и сплавов Значение и классификация металлов и сплавов на их основе

Металлы являются основным конструкционным ма­териалом. Обладая ценным комплексом механических, физических и технологических свойств, они находят ши­рокое применение практически во всех отраслях народ­ного хозяйства. Насыщенность металлами и производст­во их на душу населения — важнейшие показатели уровня экономического развития страны.

Широкомасштабное техническое перевооружение производства, улучшение структуры и качества металло­продукции в двенадцатой пятилетке «позволит при уве­личении выпуска готового проката... только на 9 процен­тов добиться роста всего промышленного производства на 21—24 процента, а машиностроения и металлообра­ботки— на 40—45 процентов». При этом объем про­ката черных металлов увеличится без роста добычи ру­ды и производства чугуна и кокса.

Особое внимание обращено на рационализацию ис­пользования черных металлов, в первую очередь в ма­шиностроении и металлообработке, их замещение хими­ческими материалами. В результате экономия металло­проката в двенадцатой пятилетке составит 12—14 млн. т.

В цветной металлургии основной упор делается на опережающие темпы развития рудной базы, алюминие­вой, вольфраммолибденовой, золото- и алмазодобываю­щей, редкоземельной и оловянной промышленности, по­вышение комплексного использования ресурсов. За счет переработки лома, отходов и ранее не использовавшего­ся трудноперерабатываемого сырья выпуск цветных ме­таллов в 1990 г. составит не менее чем 1,9 млн. т. Будет также освоен выпуск около 300 новых прогрессивных изделий.

В результате намеченных XXVII съездом КПСС ме­роприятий металлоемкость национального дохода сни­зится к 2000 г. почти в 2 раза.

Металлические материалы разделяются на металлы и металлические сплавы.

Металлы — твердые при обычной температуре (за исключением ртути), непрозрачные, кристаллические те­ла, отличающиеся характерным «металлическим» блес­ком, ковкостью, высокой электро- и теплопроводностью, прочностью, вязкостью и пластичностью. На их долю приходится три четверти элементов таблицы Д. И. Мен­делеева.

Металлические сплавы — это соединения двух или нескольких металлов друг с другом или с неметаллами (металлоидами). Количество сплавов, которое можно получить, практически не ограничено, а их свойства, определяющиеся химическим составом, весьма разно­образны. Поэтому в технике наибольшее применение получили сплавы.

Согласно простой и наиболее распространенной клас­сификации все металлы подразделяются на черные и цветные. К черным металлам относятся железо и его сплавы с углеродом (сталь и чугун), а также марганец и хром. К цветным (нежелезным) — все остальные ме­таллы.

Цветные металлы классифицируются по следующим признакам:

1) плотности: тяжелые (более 4500 кг/м³) — сви­нец, медь, олово, цинк, никель и др.; легкие (менее 4500 кг/м³) — алюминий, магний, титан и др.;

2) температуре плавления: легкоплавкие (ме­нее 1539°C) — свинец, олово, цинк, алюминий и др.; тугоплавкие (более 1539°C) — вольфрам, молиб­ден, медь, никель и др.;

3) степени окисления: благородные (золото, се­ребро, платина и платиноиды) и обыкновенные;

4) степени распространения в земной коре: рас­пространенные и редкие (литий, рубидий, галлий, тантал, ниобий, лантан, церий» радий, уран и др.).

Кроме того, по степени чистоты (наличию примесей) металлы подразделяются на пониженной чистоты (при­месей 1—5 %), средней или технической (0,1—1 %), по­вышенной (0,01—0,1%), высокой (0,001—0,01 %), осо­бой чистоты (0,0001—0,001 %) и сверхчистые (менее 0,0001 %).

Металлические сплавы классифицируются по следу­ющим признакам:

1) назначению — общего назначения и специальные (шарикоподшипниковые, для изготовления заклепок и др.);

2) количеству элементов (компонентов) — двойные (бинарные) и сложные;

3) наличию специальных примесей — не легированные и легированные (со специально введенными добавками), в том числе низколегированные (добавок до 5 %), сред­нелегированные (5—10 %) и высоколегированные (свы­ше 10%);

4) структуре — твердые растворы, химические соеди­нения и механические смеси;

5) способу получения изделий — деформируемые и литейные;

6) химическому составу и свойствам — прецизион­ные (со строго дозированным составом и специфиче­скими свойствами) и обыкновенные.