Применение металлов и славов

Железо издавна стало основным материалом для строительных конструкций, машиностроения и транспорта; однако уже в XIX в. с возникновением и ростом ряда новых отраслей промышленности и техники выявились некоторые его недостатки. Разумеется, речь идет не о чистом металле, а об обычных углеродистых чугунах и сталях. Они, обладая большим разнообразием ценных свойств, вместе с тем недостаточно стойки против коррозии на воздухе и особенно под действием воды, растворов солей и кислот, мало теплопроводны, недостаточно электропроводны и имеют довольно высокий коэффициент трения.

С начала прошлого столетия наряду с железом все большим спросом стали пользоваться тяжелые цветные металлы в чистом виде и сплавах. Медь, никель, свинец, цинк и олово оказались необходимыми для ряда отраслей промышленности и техники. Производство и потребление этих металлов непрерывно и быстро увеличивались. Позднее вошли в обиход и попутно извлекаемые младшие металлы — кобальт, висмут, кадмий. Последние связаны в сырье и производстве соответственно с никелем, свинцом и цинком.

Медь имеет высокую электропроводность и теплопроводность. В этом она уступает только серебру. Пластичность позволяет легко обрабатывать ее прокаткой, штамповкой и волочением. С развитием электротехники этот металл стал основным материалом для проводов, шин, контактов и токопроводящих деталей. Высокая теплопроводность позволяет применять медь в различных устройствах, проводящих тепло. В химической промышленности из нее делают змеевики для нагревания и охлаждения растворов, варочные котлы, трубопроводы, радиаторы автомобилей и другие теплопроводящие устройства.

Даже малые примеси других элементов сильно снижают электропроводность, теплопроводность и коррозионную стойкость меди. Для полного использования ценных свойств необходим металл, содержащий не более 0,05—0,01% других элементов. Чистая медь слишком мягка для конструкций, деталей машин и арматуры. Сплавы ее с другими металлами имеют значительно большую прочность и твердость, многие из них превосходят медь и по иным качествам — противокоррозионным и антифрикционным.

Сплавы с 10—40% цинка латуни дешевле чистой меди, вместе с тем, они хорошо обрабатываются давлением и резанием, более прочны, тверды и стойки против коррозии. Небольшие добавки железа, алюминия, свинца, марганца в различных комбинациях придают латуням еще большую прочность и твердость, а присадки олова, алюминия, марганца и никеля усиливают антифрикционность. В виде листов, прутков, труб и разных отливок латуни широко применяют в химическом и общем машиностроении, судостроении и военной технике.


Бронзами раньше называли только сплавы меди с 6—20% олова, известные с древних времен своими хорошими механическими свойствами, а теперь также — коррозионной стойкостью и антифрикционностью. Из-за дефицитности олова подобные сплавы стали получать, добавляя к меди другие металлы. Теперь, помимо оловянных, широко пользуются алюминиевыми (5—11% А1), свинцовыми (25—33% РЬ), кремниевыми (4—5% бериллиевыми (1,8—2,3% Ве), кадмиевыми (до 1% СМ) и другими бронзами. Все эти сплавы содержат небольшие количества вторичных легирующих компонентов, которые усиливают те или иные их качества. Каждый вид бронзы ценен по-своему: алюминиевые с добавками свинца нужны для подшипников, а бериллиевые идут для изготовления пружин.
Латуни и бронзы, подобно многим другим сплавам, подразделяются на литейные и деформируемые — пригодные для литья либо для обработки давлением, — прокаткой, ковкой, штамповкой, волочением.

Медноникелевые и медноникелевоцинковые сплавы: мельхиор (5—35% №) и нейзильбер (5—30% № и 13—45%2п) особенно стойки в агрессивных средах, содержащих активные химические вещества. В виде ленты, листов и проволоки они идут на изготовление медицинских инструментов, изделий точной механики, столовых приборов, бытовых и художественных изделий.

В первой половине нашего столетия медь занимала среди цветных металлов первое место по масштабам мирового производства. Теперь она уступает в этом алюминию, но все еще остается дефицитным металлом, требующим заменителей. В электротехнике часть меди стали заменять алюминием — менее электропроводным, но более легким. Это выгодно: расход алюминия по массе почти в два раза меньше.

Наш новый сайт: Металлопрокат в Петербурге